איך לוחות 보גרים של סוללות ליתיום שומרים על תאים בטוחים ואמינים?

לוח הגנה ירוק של PCB עבור סוללות ליתיום מונע מהסוללה להיטען יתר, להתרוקן יתר ול קצר מעגל על ידי בקרת הדקי ה-MOS במעגל.

משתמש בתכונות ה-MOS בצורה חכמה כדי למנוע זרם יתר מבלי להוסיף התקנים נוספים.

קו ההגנה הראשון - "ベスト פרטיזן" של תא הסוללה

חומרים בתוך סוללות ליתיום הם דליקים ומסוכנים, התכונות הכימיות שלהם אינן יציבות במיוחד, ויש בעיות אם המתח והזרם גבוהים או נמוכים מדי.

כל סוללת ליתיום רגילה מגיעה עם לוח הגנה כשיצאה מהמפעל

תפקוד הלוח הוגן מוגבל מאוד. הוא מספק רק הגנה מינימלית.

מספק הגנה בסיסית ביותר כאשר מתח הקלט גבוה מ-4.4V, המתח נמוך מ-2.1V, או שיש קצר (זרם מעבר זמני).

לוח הגנה לטעינה משתמש ברכיבים הבסיסיים ביותר כדי להבטיח אמינות גבוהה ורגישות גבוהה של המודול.

• לפי התיאור הסכמתי, ה-IC הבקרה מراقب את מצב סוללת הליתיום ובקר על הדקי ה-MOS כדי לשלוט בפעולה או השבתה של מעגל הטעינה.

• ה퓨וז מונע מהרכיב האלקטרוני לפקח על הבקרה להיכשל ומנתק במהירות את מעגל הטעינה אם מתרחשת קצר עם זרם גבוה.

טעינה רגילה

 הגנה מפני טעינת יתר

הסיכה Pin5 של ה-IC הבקרה מגלה חיבור יתר → מכבה את Q2 → מעגל הטעינה מושבת

• תנאי שיקום

מתח הטעינה החיצוני יורד

תא הסוללה נפרק חלקית ומתח תא הסוללה יורד

 

פריקה רגילה

הגנה מפני פריקה מופרזת

מתח ה- Vdd-Vss של מעגל הבקרה מזהה חוסר מתח → כובה את Q1 → מעגל הפריקה ננעל

 

הגנה מפני קצר וזרם יתר

퓨וז - ינתק כאשר יש זרם זמני גדול. זה נועד למנוע כשל במעגל הבקרה. זו הגנה פיזית טהורה והבטחה אחרונה.

השיטה הנפוצה כיום היא להשתמש בתכונות ההתנגדות הפנימית של MOS כדי לקבוע זרם יתר.

לפני ההצגה, יש להבהיר

• ההתנגדות הפנימית של צינור ה-MOS היא בערך 30 מ"מ ω , וההתנגדות הכוללת של שני צינורות ה-MOS היא 60 מ"מ ω .

• תיאוריה: כאשר נגד מעביר זרם של 10mA וזרם של 1A, ההפרש בoltage בין שני הקצוות שונה.

מיקרו בקר על ידי

• הפרש מתח בין שני קצות ה-MOS Vds

• התנגדות פנימית של MOS Rds

• הסף המוגדר בתוך המיקרו בקר הוא בדרך כלל 0.1V

לפי חוק אום

I = Vds / Rds = 0.1V / 0.06 ω ~ 2A

באופן זה המיקרו בקר מאתר מתח דרך Pin2. הפרש מתח קטן יכול להפעיל את הסף שנקבע על ידי היצרן.

vượt P2 חורג מהסף של המתח → קביעת חשמל יתר > 1A → כיבוי צינור MOS → ניתוק המעגל.

לتحديد זרם יתר ללא הוספת התקנים נוספים.